中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：儲(chǔ)能行業(yè)資深人士和清潔能源技術(shù)倡導(dǎo)者Anthony Price對(duì)日前在比利時(shí)布魯塞爾舉辦的國(guó)際液流電池論壇會(huì)議上討論的主題和內(nèi)容進(jìn)行了闡述，并將這一會(huì)議置于國(guó)際脫碳和能源系統(tǒng)現(xiàn)代化的更廣泛背景下。
他指出，英國(guó)政府能源與工業(yè)戰(zhàn)略部(BEIS)在對(duì)2021年長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)的咨詢做出回應(yīng)時(shí)表示，“我們將確保部署足夠的大規(guī)模的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)（LLES），并通過制定適當(dāng)?shù)恼邅砥胶怆娏ο到y(tǒng)的運(yùn)營(yíng)，以便到2024年獲得更多投資?！?
這一回應(yīng)是在6月下旬在布魯塞爾舉行的國(guó)際液流電池論壇(IFBF)之前發(fā)布的，希望政策能夠激勵(lì)和引導(dǎo)投資者投資大規(guī)模的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)（LLES）。
液流電池供應(yīng)商CellCube公司可持續(xù)發(fā)展經(jīng)理Magdalena Neidhart在今年夏天在比利時(shí)舉行的國(guó)際液流電池論壇(IFBF)夏季會(huì)議上發(fā)表演講
Price表示，液流電池非常適合許多大規(guī)模和長(zhǎng)時(shí)間的儲(chǔ)能應(yīng)用，液流電池行業(yè)許多人士將關(guān)注英國(guó)政府能源與工業(yè)戰(zhàn)略部(BEIS)的回應(yīng)，希望他們的計(jì)劃不僅與英國(guó)的能源政策保持一致，而且與歐洲、北美和其他國(guó)家的能源政策保持一致。
除了對(duì)咨詢進(jìn)行回應(yīng)之外，英國(guó)政府能源與工業(yè)戰(zhàn)略部(BEIS)還發(fā)布了“長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的好處”的報(bào)告，這是一份量化儲(chǔ)能系統(tǒng)價(jià)值的報(bào)告，其中提到了長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能儲(chǔ)解決方案將凈零系統(tǒng)成本降低130億英鎊到240億英鎊。與短時(shí)儲(chǔ)能替代方案相比，長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能解決方案可以更便宜地提供所需的更大容量?jī)?chǔ)能服務(wù)。
這些數(shù)字可能與國(guó)際液流電池論壇(IFBF)會(huì)議上表達(dá)的觀點(diǎn)一致，這讓人確信液流電池將是未來重要的電池儲(chǔ)能技術(shù)之一。
有趣的是，英國(guó)政府的回應(yīng)未能準(zhǔn)確定義什么是大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)。令人擔(dān)憂的是，嚴(yán)格的定義會(huì)產(chǎn)生邊界，而這一邊界可能會(huì)排除可以為電力系統(tǒng)提供具有價(jià)值的服務(wù)或收益的儲(chǔ)能項(xiàng)目或技術(shù)。
在國(guó)際液流電池論壇(IFBF)上，與會(huì)者對(duì)液流電池的定義有了更好的了解：“液流電池是一種電化學(xué)能量轉(zhuǎn)換器，它使用流動(dòng)介質(zhì)作為活性材料或與活性材料一起使用，并且可以逆轉(zhuǎn)電化學(xué)反應(yīng)?！?
人們對(duì)于液流電池的好處也達(dá)成了一致：壽命長(zhǎng)、循環(huán)壽命長(zhǎng)、對(duì)環(huán)境的影響小、回收率高等，但當(dāng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)通常采用鋰離子電池時(shí)，許多儲(chǔ)能項(xiàng)目開發(fā)商并沒有看到這些特性，這讓他們普遍感到失望。
一個(gè)問題是有關(guān)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的報(bào)告普遍存在排除液流電池或淡化其重要作用。所以，行業(yè)人士關(guān)于“持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)”或“大規(guī)?！笔鞘裁吹臓?zhēng)論將持續(xù)下去。
人們還記得，英國(guó)開發(fā)和部署了49MW儲(chǔ)能項(xiàng)目，作為避免需要額外規(guī)劃許可和運(yùn)行條件的一個(gè)變通辦法，這是一個(gè)閾值迫使能源市場(chǎng)改變行為的例子。人們需要了解長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的定義，以鼓勵(lì)對(duì)高質(zhì)量?jī)?chǔ)能項(xiàng)目投資。
比利時(shí)運(yùn)營(yíng)的一個(gè)儲(chǔ)能試點(diǎn)項(xiàng)目，采用兩種不同的液流電池技術(shù)和鋰離子電池
今年舉辦的國(guó)際液流電池論壇(IFBF)與歐洲液流電池行業(yè)協(xié)會(huì)Flow Batteries Europe聯(lián)合舉辦。
國(guó)際液流電池論壇(IFBF)的成員和參會(huì)者有機(jī)會(huì)聚在一起，將分享見解，不僅討論最近的技術(shù)和行業(yè)進(jìn)展，而且就一些行業(yè)目標(biāo)進(jìn)行合作。
來自大型液流電池社區(qū)在國(guó)際液流電池論壇(IFBF)的熱烈討論營(yíng)造了友好合作的精神，并鼓勵(lì)參會(huì)人員進(jìn)行一些問題進(jìn)行辯論和討論。Flow Batteries Europe的成員熱衷于展示他們的專業(yè)知識(shí)，并向歐洲和其他國(guó)家決策者發(fā)出一些挑戰(zhàn)，要求他們與液流電池行業(yè)廠商合作，為電力系統(tǒng)帶來更多低成本、低環(huán)境影響、高性能的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)。
與政策制定者接觸意味著傾聽和對(duì)話
國(guó)際液流電池論壇(IFBF)在歐盟委員會(huì)和歐盟議會(huì)所在地布魯塞爾舉行。該論壇吸引了一些政策制定者和顧問的興趣，他們有機(jī)會(huì)與行業(yè)專家現(xiàn)場(chǎng)討論液流電池技術(shù)。其部分任務(wù)是確保政策文件和簡(jiǎn)報(bào)中包含正確的信息，而聽取意見并與決策者分享意見也很重要。
歐盟委員會(huì)能源總局(DGENER)負(fù)責(zé)能源效率的政策顧問Karlis Goldstein在會(huì)議上發(fā)言。鑒于目前能源領(lǐng)域的行動(dòng)，他被問及儲(chǔ)能系統(tǒng)的作用，以了解歐盟委員會(huì)對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)的看法。他解釋說，需要采取行動(dòng)來提高能源的可用性，并通過提高能源效率來減少需求。
儲(chǔ)能系統(tǒng)在支持發(fā)電和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)方面發(fā)揮著重要作用，此外，儲(chǔ)能系統(tǒng)的部署和歐洲儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展是歐盟經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的積極驅(qū)動(dòng)力。
Goldstein繼續(xù)解釋說，儲(chǔ)能技術(shù)的組合取決于不同的裝機(jī)容量、持續(xù)時(shí)間和價(jià)格。他指出，儲(chǔ)能仍是一項(xiàng)早期技術(shù)，而這些技術(shù)需要更多的支持。在回答有關(guān)如何鼓勵(lì)對(duì)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)投資的直接問題時(shí)，他回答是，“提供監(jiān)管穩(wěn)定性”。
愛爾蘭儲(chǔ)能行業(yè)協(xié)會(huì)的Jenny Condron加入了與Karlis Goldstein的對(duì)話，指出儲(chǔ)能技術(shù)的重要性，它不僅使用電網(wǎng)的電力，而且積極支持電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)。愛爾蘭儲(chǔ)能行業(yè)協(xié)會(huì)希望愛爾蘭政府制定促進(jìn)儲(chǔ)能部署政策。
Goldstein支持各國(guó)政府在推動(dòng)儲(chǔ)能部署方面的作用，但也強(qiáng)調(diào)了歐洲能源網(wǎng)絡(luò)在歐盟層面為儲(chǔ)能技術(shù)提供的支持和資金。
美國(guó)釩業(yè)公司的Mark Smith評(píng)論說，雖然對(duì)液流電池行業(yè)的支持是受到歡迎的，但液流電池行業(yè)與任何其他行業(yè)一樣，需要長(zhǎng)期的可持續(xù)發(fā)展。
人們?cè)趪?guó)際液流電池論壇(IFBF)上聽到了一些液流電池部署很好的示例——EDF Renewables公司的Tim Rose談到了最近在英國(guó)牛津的Energy Super hub項(xiàng)目中投入使用的液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。
該項(xiàng)目中部署了一個(gè)釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)與一個(gè)規(guī)模更大的鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，但這種混合技術(shù)顯示了兩種類型電池的多功能性。該項(xiàng)目釩液流電池由Invinity公司提供，該公司工程副總裁Jean-Louis Cols詳細(xì)描述了該項(xiàng)目的交付、安裝和調(diào)試過程，并強(qiáng)調(diào)電池需要按時(shí)安裝，并具有確定性和可靠性。
其他液流電池制造商和開發(fā)商也同樣充滿信心——住友商事株式會(huì)社的Shibata Toshikazu介紹了加利福尼亞州最近部署的一個(gè)項(xiàng)目，并介紹了2022年4月為其客戶北海道電力公司投入使用的51MWh電池儲(chǔ)能系統(tǒng)詳細(xì)信息。這是增加北海道島上1GW風(fēng)力發(fā)電大型項(xiàng)目第一階段的并網(wǎng)能力。
液流電池而的成本挑戰(zhàn)
釩液流電池生產(chǎn)商Cellcube公司的Alexander Schoenfeldt概述了他們的業(yè)務(wù)前景，他的同事Magdalena Neidhart對(duì)釩液流電池進(jìn)行了全面生命周期分析。Neidhart得出的結(jié)論是，釩液流電池在減緩全球變暖的潛力上可以顯著超過鈦酸鋰(LTO)電池，并且重復(fù)使用液流電池的材料可以進(jìn)一步減少其對(duì)環(huán)境影響。
眾所周知，釩電解液是可重復(fù)使用的，它可以毫無困難地從一個(gè)釩電池轉(zhuǎn)移到另一個(gè)電池，但知道釩材料的成本是可變的。其價(jià)格反映了市場(chǎng)趨勢(shì)，最近的價(jià)格上漲使釩電池制造商和釩生產(chǎn)商產(chǎn)生了一些創(chuàng)新思維。
釩液流電池生產(chǎn)商Largo Resources的Paul Vollant提議通過成立名為“Largo Physica lVanadium”公司來支持釩液流電池的使用，該公司將作為釩液流電池托管者，使其客戶能夠擁有電池本身，但可以租用電解液。這消除了在儲(chǔ)能項(xiàng)目開始部署時(shí)獲取釩的初始資本成本（目前成本較高）。
對(duì)于成本挑戰(zhàn)，還有其他解決方案：ESS公司的Alan Greenshiels選擇使用氯化鐵電化學(xué)材料的液流電池系統(tǒng)。由于電解液使用成本較低的材料，這種不同類型的液流電池系統(tǒng)在大規(guī)模生產(chǎn)中的或許能降低成本。他說，這將使ESS公司與其他制造商相比具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。
ESS公司最近在紐約證券交易所上市，現(xiàn)在對(duì)于未來發(fā)展前景非常樂觀，希望在幾個(gè)國(guó)家建立和運(yùn)營(yíng)生產(chǎn)設(shè)施。
液流電池行業(yè)有幾件令人興奮的事情——尤其是正在積極追求增加液流電池系統(tǒng)的數(shù)量，其中許多都是基于低成本材料進(jìn)行推廣的。
由兩家公司正在開發(fā)的鐵鉻電池儲(chǔ)能系統(tǒng)正在卷土重來，此外還有利用鋅空氣、溴化氫和一系列有機(jī)材料的電池廠商。而在國(guó)際液流電池論壇(IFBF)現(xiàn)場(chǎng)開會(huì)的好處之一是可以討論每種電池儲(chǔ)能技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)理解和尊重競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手和合作者的觀點(diǎn)。
令人興奮的不僅僅是電池化學(xué)，行業(yè)廠商深入研究了電池設(shè)計(jì)和制造的許多方面：連接材料、定義操作計(jì)劃以及使用更好的電池組布局，同時(shí)針對(duì)液流電池在陸地和海上運(yùn)輸中的問題引起了激烈的爭(zhēng)論。
此次論壇非常清楚地表明，人們對(duì)液流電池在未來能源組合中的作用充滿信心，最近發(fā)生的事件引起了人們的強(qiáng)烈關(guān)注，并且試圖了解為什么要花這么長(zhǎng)時(shí)間才能進(jìn)行大規(guī)模部署。
但現(xiàn)在似乎并不缺乏技術(shù)，如今有許多完全運(yùn)行的液流電池裝置的例子。能源行業(yè)并不缺乏投資者，但要提高技術(shù)水平和產(chǎn)量以降低生產(chǎn)成本、創(chuàng)造訂單以提升制造能力和就業(yè)水平，似乎確實(shí)存在一些挑戰(zhàn)。
國(guó)際液流電池論壇(IFBF)參會(huì)代表參觀了住友電工公司的液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)
在開放的論壇中積極面對(duì)問題
人們以誠實(shí)的態(tài)度處理這些問題。美國(guó)電力研究所(EPRI)的Lakshmi Srinivasan一直開展一個(gè)多年項(xiàng)目以研究液流電池的故障模式、危害和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，該項(xiàng)目很快就會(huì)發(fā)布研究報(bào)告。
在報(bào)告的概要介紹中，提到了液流電池的功率、能源和往返效率低于規(guī)范的挑戰(zhàn)，以及電池和逆變器之間的集成問題。Srinivasan的結(jié)論是，如果要對(duì)這一案例研究進(jìn)行適當(dāng)驗(yàn)證，則需要更多的數(shù)據(jù)和透明度。降低風(fēng)險(xiǎn)對(duì)于確保未來部署的成功至關(guān)重要。
儲(chǔ)能行業(yè)人士也許會(huì)回憶起其他電池類型在其早期部署中的一些類似評(píng)論。在開放的論壇上公布這些問題可以為最終得到解決提供更長(zhǎng)期的保證。
國(guó)際液流電池論壇(IFBF)壇是分享世界各地采用液流電池經(jīng)驗(yàn)的好機(jī)會(huì)。例如，加利福尼亞州的大多數(shù)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)4小時(shí)，并越來越成為常態(tài)。這樣的市場(chǎng)需求肯定會(huì)推動(dòng)對(duì)低成本和大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)的更多投資。
因此，隨著儲(chǔ)能行業(yè)的不斷發(fā)展和更多的液流電池制造商進(jìn)入大批量生產(chǎn)，質(zhì)量應(yīng)該會(huì)提高，從而提高產(chǎn)品可靠性和性能。作為可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的一個(gè)例子，在會(huì)議結(jié)束時(shí)對(duì)機(jī)械工程商John Cockerill公司在比利時(shí)Seraing運(yùn)營(yíng)的微電網(wǎng)項(xiàng)目進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)參觀，使參會(huì)代表們有機(jī)會(huì)看到住友電氣公司部署的一個(gè)液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。
這些液流電池技術(shù)正在引領(lǐng)行業(yè)潮流。它們將闡明在許多配置和應(yīng)用中更廣泛地部署各種類型的液流電池途徑。而更多的部署將需要更多的生產(chǎn)制造能力與創(chuàng)造更多的就業(yè)機(jī)會(huì)。
